Экспериментальное изучение явления самостоятельного разряда в газах

Выполнил:  Художитков В.Э. гр. 032.1

Лабораторная работа №3.2

«Самостоятельный разряд в газах»

Цель работы: экспериментальное изучение явления самостоятельного разряда в газах.

Оборудование: генератор синусоидальных сигналов, макет с лампой и сопротивлениями, осциллограф, блок питания, набор сопротивлений, набор емкостей.

Ход работы:

Задание №1: Получение вольтамперной характеристики неоновой лампы.

Соберем схему приведенную на рисунке:

Рисунок 1: Схема для измерения ВАХ неоновой лампы.

Используя генератор синусоидального напряжения и осциллограф, получим на экране вольтамперную характеристику неоновой лампы.

Рисунок 2: ВАХ неоновой лампы.

Измерение потенциалов возбуждения и ионизации можно произвести на установке, схема которой изображена на следующем рисунке. Определим потенциал зажигания и гашения разряда для положительной и отрицательной ветвей ВАХ. Для положительной ветви: U_з=120 В, U_г=100 В; для отрицательной ветви: U_з=-105 В, U_г=-70 В.

Изменяя частоту следования импульсов увидим изменение формы ВАХ:

Рисунок 3: ВАХ неоновой лампы при f=50 Hz.

Рисунок 4: ВАХ неоновой лампы при f=500 Hz.

Рисунок 5: ВАХ неоновой лампы при f=5 kHz.

Измерим минимальное значение тока через неоновую лампу, при котором самостоятельный разряд еще существует: I_min=0,5 А.

Задание №2.

Построим релаксационный генератор на неоновой лампе по схеме:

Рисунок 6: Принципиальная схема релаксационного генератора на неоновой лампе.

При R=1,954 МОм и R_и=10 кОм посмотрим зависимость частоты и амплитуды генерации, а также длительности переднего фронта от емкости:

С	Т	f	U
мкФ	мс	Гц	В
0,1	82	12,2	40
0,11	90	11,1	40
0,12	98	10,2	40
0,13	105	9,524	40
0,14	113	8,85	41,6
0,15	121	8,264	40
0,16	128	7,813	40
0,17	137	7,299	40
0,18	145	6,897	40,8
0,19	152	6,579	40
0,2	159	6,289	40

Таблица 1.

График 1.

Также посмотрим зависимость частоты и амплитуды генерации, а также длительности переднего фронта от R_и при С=0,1 мкФ:

R	Т	f	U
кОм	мс	Гц	В
10	81	12,35	40
20	80	12,5	43,2
30	79	12,66	40
40	78	12,82	40
50	77	12,99	40
60	76,8	13,02	40,4
70	76	13,16	40
80	75	13,33	40
90	74,8	13,37	40
100	74	13,51	40

Таблица 2.

График 2.